对建筑电气防雷接地系统的简单论述.doc

对建筑防雷接地的简单论述李勋义广西科技大学 电气与信息工程学院 电气112班 广西 柳州 545006【摘 要】随着现代建筑物内各种信息化的电子、电气设备越来越多，防雷与接地成了关键建筑物及人身生命安全的头等大事，建筑防雷接地系统愈加显得重要。本文对建筑防雷接地系统进行了简单的论述与探讨。【关键词】建筑物；防雷接地由于今年来高层钢筋混泥土和钢结构高层建筑物增多，各领域为电子设备使用量也大幅度增加，电子电气设备已与现代人类的工作和生活密不可分。但在其给人们带来工作和生活的便利的同时，也给人类的生产和生活带来了不少的问题。由于防雷接地系统出现的问题而造成的设备损害，人身伤害等事故时有发生。因此，如何确保防雷接地系统的安全可靠，是建筑电气系统非常重要的一点。本文将简单的探讨关于建筑防雷接地系统的知识。 一、防雷1、防直击雷1-1、装设避雷针、带、网 按所需要保护的范围，在建筑屋顶不设置一定高度和数量不等的针式接闪器；安所需要的保护建筑物的顶部的边缘，沿凸显部分以圆钢等金属物敷设成带状或网状的接闪器。其作用是截获闪电，经引下线将雷电流引入接地体。1-2、装设针带结合体 由于条件限制，建筑物或屋顶其他的设备为在避雷针的保护范围内，就要加装避雷带联合完成避雷保护功能。1-3、可靠、合格的接地体 为了将接闪器与防雷引下线强大的雷电流有效的泄散与大地，可靠、合格的接地时防雷防范的必要条件之一。2、防侧向雷2-1、将金属窗副框接地 根据建筑物的防雷等级，在规定高度将建筑物的金属副框，与建筑物防雷接地干线做可靠连接。2-2、将外幕墙龙骨接地 将建筑物外幕墙金属构架，通过横向部件形成均压环，在通过主要竖向构件的节点与建筑物防雷接地干线做做可靠连接。3、防球形雷与雷电波侵入3-1、必要性 随着社会经济与科学技术的发展，智能建筑的复杂程度愈来愈高。电子信息网络技术的高数发展，使大型集成电路的工作电压愈来愈低。电子元件的耐过电压能力也就相应降低了，雷电就成了高科技电子设备的天敌。所以，预防雷电波侵入是保证智能建筑及各种电子设备正常使用功能的技术基础。3-2、防雷措施 雷电波侵入到一般以三种途径进入室内袭击设备及工作人员。（1） 雷电能量作用于与电子设备联接的各种导线；（2） 雷电能量直接侵入、耦合，作用与电子元件；（3） 地电位反击，损坏元器件边缘。球形雷则依靠开启的门窗为通道侵入室内袭击设备和人员。合理的屏蔽、可靠的等电位联结与封闭的门窗是堵塞球形雷与雷电波侵入的有效措施。4、建筑物的防雷分类 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类4-1、第一类防雷建筑物 制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者的建筑物等。4-2、第二类防雷建筑物 国家级重点文物保护的建筑物、国家级办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物及对国民经济有重要意义且装有大量电子没备的建筑物等。4-3、第三类防雷建筑物 省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆、预计雷击次数较大的工业建筑物、住宅、办公楼等一般性民用建筑物。5、防雷系统安装方法及要求 属于防雷系统的有避雷网、避雷针、独立避雷针、避雷针引下线等。5-1、避雷网安装（1）沿混凝土块敷设（2）沿支架敷设5-2、避雷针安装 （1）在烟囱上安装 根据烟囱的不同高度，一般安装13根避雷针，要求在引下线离地面1、8m处加断接卡子，并用角钢加以保护，避雷针应热镀锌。 （2）在建筑物上安装 避雷针在屋顶上及侧墙上安装应参照有关标准进行施工。避雷针制作应包括底板、助板、螺栓等的全部重量。避雷针由安装施工单位根据图纸自行制作。 （3）在金属容器上的安装 避雷针在金属容器顶上及油罐壁上安装应按有关标准要求进行。5-3、独立避雷针安装 独立避雷针安装分钢筋混凝土环形杆独立避雷针和钢筋结构独立避雷针两种。6、接地系统安装方法及要求接地系统包括接地极、户外接地母线、户内接地母线、接地跨接线、构架接地、防静电等。接地系统常用的材料有等边角钢、圆钢、扁钢、镀锌等边角钢、镀锌圆钢、镀锌扁钢、铜板、裸铜线、钢管等。6-1、接地极制作安装 接地极制作安装分为钢管接地极、角钢接地极、圆钢接地极、扁钢接地极、铜板接地极等。常用的为钢管接地极和角钢接地极。（1）接地极垂直敷设（2）接地极水平敷设 接地装置全部采用镀锌扁钢，所有焊接点处均刷沥青。接地电阻应小于4，超过时，应补增接地装置的长度；（3）高土壤电阻率地区的降低接地电阻的措施 有换土；对土壤进行处理，常用的材料有炉渣、木炭、电石渣、石灰、食盐等；利用长效降阻剂；深埋接地体，岩石以下5m；污水引入；深井埋地20m、6-2、户外接地母线敷设 户外接地母线大部分采用埋地敷设。接地线的连接采用搭接焊，其搭接长度是：扁钢为厚度的2倍（且至少3个棱连焊接）；圆钢为直径的6倍；圆钢与扁钢连接时，其长度为圆钢直径的6倍；扁钢与钢管或角钢焊接时，为了连接可靠，除应在其接触部位两侧进行焊接外，还应焊以由钢带弯成的弧形卡子，或直接用钢带弯成弧形（或直角形）与钢管或角钢焊接。回填土时，不应夹有石块、建筑材料或垃圾等。6-3、户内接地母线敷设 户内接地母线大多是明设，分支线与设备连接的部分大多数为埋设。施工时要符合相关的规范要求。以上预防雷电波侵入与预防内部雷电过电压的技术措施，统称为内部防雷措施。2、 接地1、接地保护 1-1、TN 系统 分为TN-S 、TN-C 、 TN-C-S三种接地形式 TN-S结线。N线与PE线始终是截然分开的，只有始端一点直接接地。 TN-C 结线。N线、PE线始终是合一的，物N线、PE 线之分。 TN-C-S结线。有一部分N线与PE线合一，有一部分是分开的，也称为三相四线半式结线。1-2、TT结线。电源端有一点直接接地。属于三相四线制变压器低压侧中性点直接接地系统。 IT结线。系统的电源端中性点与大地间无直接连接，电气装置外露可导电部分直接接地。属于三相三线制变压器低压侧中性点不接地或经阻抗的接地系统。2、等电位接地通过导线将建筑物的金属设备单元及设备相关的金属部分与接地体进行可靠连接，这种以均衡存留电位为目的的联结，成为等电位联结。2-1、总等电位联结。建筑物内的金属结构及金属部分，通过等电位接地干线与接地体的可靠连接和建筑屋外的金属结构及金属部件，通过防雷接地干线与结线体的可靠连接，成为总等电位联结。2-2、辅助等电位联结。为使两导体部分故障电压将直接出电压限制以下，以导线使两导电部分所做的可靠连接，成为铺租等为点联结。2-3、局部等位点联结。为了实现在一个局部场所范围内多个金属部件的等电位，通过联结端子板使其相互连通，成为部分等电位联结。 各种等电位联结最后均要通过邓建伟接地干线、防雷接地干线与接地体进行可靠连接。3、 总述。 对于一般建筑而言，在采取了防雷措施后，可以将直击雷与雷电波侵入的雷害的概率降低很多。对于一般电气设备，允许的雷电脉冲较高，因此采取避雷针、避雷网防直击雷等措施是极其有效的。而微电子设备非常灵敏，耐压水平很低，一般只有10V左右，对雷击电磁脉冲极为敏感，易受到电磁干扰和损坏。雷击电磁脉冲因电磁感应而产生，并且可以通过电源线、天线、信号线的耦合被引入微电子设备，是微电子设备损坏的主要原因。如果仅按照一般建筑进行防雷设计，建筑电子设备受雷击的损坏率就很高，所以对于电子生产厂房的防雷接地设计应采取相应的措施。在选择接闪器时，应优先选用避雷网形式。这是因为避雷针是通过把雷电引向自身来完成保护对象免遭直接雷击的，这种引雷的机理使避雷系统增加被雷击的概率。当然，避雷针也不是完全不能采用，现在有的避雷针生产企业已推出新型优化避雷针，它具有防止直击雷和抑制二次感应雷的两种功能，是一种防雷市场上相对先进的产品。 在布置引下线时，应沿建筑物四周设置而避免采用中间柱的柱内主筋作为引下线。这是因为在电子信息系统接地时，通常采用单点接地系统，将接地基准点在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上，如防雷引下线设置在四周则可以减少引下线产生的强磁场的干扰。近年来，很多国内外标准不主张信息设备采用独立的接地装置，推荐采用共用接地系统。例如，2000版的GB50057-94建筑物防雷设计规范中明确指出：“每幢建筑物本身应采用共用接地系统”即将建筑物内的各种接地